面内方向、面外方向とは何か？
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建築用語で面内と面外という言葉があります。主に構造設計で用いる言葉ですが、一般の方には馴染みが少ないかもしれません。
面内方向とは一体どこを向いているのか？ 面外方向とは何向きなのか、今回は面内方向と面外方向の違いや、そもそも何か？ということを説明します。
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例えばどんな時に使用するのか？
構造設計では面内、面外という言葉を多く聞きます。例えば、
『この梁は面外方向に力を受けるから注意して』とか、『面内のせん断力を処理する』とか。
※例えば、地震力や風圧力が面外方向の力として作用します。地震力、風圧力の意味は下記をご覧ください。
風圧力とは？1分でわかる意味と計算、速度圧と風力係数、受圧面積との関係、風荷重との違い
なぜ、こんな言葉を使い分けるのか？ そもそも構造設計は昔、平面ごとに部材を設計していました。例えばＸ方向のフレームを取り出して構造計算し、Ｙ方向にあるフレームを取り出して、別々に計算したのです。
しかし、Ｘ方向フレームには、その面に対して直交に風圧力が作用することもあります。ですから、計算している面とは別の方向に力が作用する場合、それを定義する必要があるのです。※フレームの意味は、下記が参考になります。
建築のフレームとは？1分でわかる意味、構造形式、シェル、スペースフレームの関係
面内は考えている面の水平方向を意味する
今、Ｘ１通りのフレームの検討を行っているとします。面内というのは、今まさに計算しているＸ１通りの面のことです。
また、Ｘ通りに関する面内フレームとは、Ｘ通りに配置されているフレームのことです。同じく、Ｙ通りに関する面内フレームは、Ｙ通りに配置されているフレームです。
これを一言で言えば、考えている面の水平方向のことです。※水平の意味は下記が参考になります。
水平とは？1分でわかる意味、垂直との違い、水平方向、水平荷重との関係
例えば、スラブでも面内を使いますが、これは、スラブ面との水平方向と考えれば理解が早いでしょう。
面外は考えている面との直交方向を意味する
逆に面外は、考えている面との直交方向を意味します。いまＸ方向フレームを考えていて、その面外はＹ方向のことです。
Ｙ方向の面外はＸ方向です。スラブの面外は、Ｚ方向（階数の方向）を意味しています。
※直交の意味は下記をご覧ください。
直交とは？1分でわかる意味、垂直との違い、鉛直、水平、平行との関係
まとめ
面内方向は、考えている面の水平方向、面外方向は考えている面との直交方向だと覚えてくださいね。下記も併せて参考にしてください。
鉛直と垂直の違いは？1分でわかる意味、図の説明、鉛直方向、水平方向
水平とは？1分でわかる意味、垂直との違い、水平方向、水平荷重との関係
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